100 знаменитых изобретений

В 1885 г. Голубицкий предложил схему телефонной станции с электропитанием от центральной батареи, расположенной на самой станции. Она позволяла создать центральные телефонные станции на несколько тысяч абонентов.

В 1887 г. русский изобретатель К. А. Мосцицкий создал «самодействующий центральный коммутатор». В отличие от современных АТС соединение осуществлялось без телефонистки, но управлялся он самими абонентами.

В 1889 г. американец А. Строунджер получил патент на шаговый искатель – переключающее устройство для соединения абонентских линий в автоматических телефонных станциях.

В 1893 г. русские изобретатели М. А. Фрейденберг и С. М. Бердичевский-Апостолов предложили свой «телефонный соединитель» – автоматическую телефонную станцию с шаговыми искателями. В 1895 г. Фрейденберг запатентовал идею и конструкцию АТС с предыскателями (устройством для автоматического поиска вызываемого абонента), а 1896 г. – искатель машинного типа. В 1896 г. Бердичевский-Апостолов создал оригинальную систему АТС на 11 тысяч номеров.

Первая действующая АТС была сооружена в 1896 г. в Огасте (США).

В конце XIX– начале XX в. бурно строились линии телефонной связи. Внутри городов связь осуществлялась как при помощи воздушной телефонной сети, так и путем прокладки подземных кабелей. Наибольшую протяженность в то время имели линии Париж – Брюссель (320 км), Париж – Лондон (498 км) и Москва – Петербург (660 км).

В 1915 г. инженер В. И. Коваленков разработал и применил в России первую дуплексную телефонную трансляцию на триодах. Установка на линии такого промежуточного усилительного пункта позволила значительно увеличить дальность связи.

К 1910 г. в мире действовало около 10 000 АТС и было установлено около 10 млн телефонных аппаратов.

Развитие телефонной сети требовало разработки систем многоканальной связи. Еще в 1880 г. Г. Г. Игнатьев предложил способ одновременного телеграфирования и телефонирования.

В середине 20-х годов XX в. практически завершился переход от телефонирования токами тональных частот (до 3400 герц) к высокочастотной связи (выше 16 000 герц).

Изобретение высокоизбирательных электрических фильтров и модуляторов позволило создать системы многоканальной связи с частотным разделением каналов. Стали использоваться кабельные, радиорелейные и спутниковые линии связи, рассчитанные на большое количество каналов (до 10 000 и более).

Проводная телефонная связь и сейчас остается наиболее распространенным видом связи в мире.

Тепловая электростанция

На тепловых электростанциях производится преобразование тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива (уголь, торф, сланцы, нефть, газы), в механическую, а затем в электрическую. Здесь химическая энергия, заключенная в топливе, проходит сложный путь преобразований из одной формы в другую для получения электрической энергии.

Преобразование энергии, заключающейся в топливе, на тепловой электростанции представляется возможным разделить на следующие основные стадии: преобразование химической энергии в тепловую, тепловой – в механическую и механической – в электрическую.

Первые тепловые электростанции (ТЭС) появились в конце XIX в. В 1882 г. ТЭС была построена в Нью-Йорке, в 1883 г. – в Петербурге, в 1884 г. – в Берлине.

Среди ТЭС большую часть составляют тепловые паротурбинные электростанции. На них тепловая энергия используется в котельном агрегате (парогенераторе).

Одним из важнейших элементов котельного агрегата является топка. В ней химическая энергия топлива в ходе химической реакции горючих элементов топлива с кислородом воздуха превращается в тепловую энергию. При этом образуются газообразные продукты сгорания, которые и воспринимают большую часть тепла, выделившегося при сгорании топлива.

В процессе нагрева топлива в топке образуется кокс и газообразные, летучие вещества. При температуре 600–750 °C летучие вещества воспламеняются и начинают гореть, что приводит к повышению температуры в топке. При этом начинается и горение кокса. В результате образуются дымовые газы, выходящие из топки при температуре 1000–1200 °C. Эти газы используют для нагрева воды и получения пара.

В начале XIX в. для получения пара применяли простые агрегаты, в которых подогрев и испарение воды не разграничивались. Типичным представителем простейшего типа паровых котлов являлся цилиндрический котел.

Для развивающейся электроэнергетики требовались котлы, вырабатывающие пар высокой температуры и высокого давления, поскольку именно при таком состоянии он дает наибольшее количество энергии. Такие котлы были созданы, и их назвали водотрубными котлами.

В водотрубных котлах топочные газы обтекают трубы, по которым циркулирует вода, тепло от топочных газов передается через стенки труб воде, которая превращается в пар.

Современный паровой котел работает следующим образом.